邯鄲市北恒工程機(jī)械 LDSBH12030三角桁架龍門吊計(jì)算書LDS 12030三角桁架門式起重機(jī)BH計(jì)算書北恒工程機(jī)械技術(shù)科LDSBHLDSBH8024三角桁架龍門吊計(jì)算書1—起重機(jī)主要性能參數(shù)1.1額定起重量：120t1.2起上升度：10m1.3大車走行距：30m1.4整機(jī)運(yùn)行速度：0-10m/min1.5吊梁行車運(yùn)行速度：0-5m/min1.6吊梁起落速度：≤0.75m/min1.7適應(yīng)坡度：±1%1.12整機(jī)運(yùn)行軌道和根底：?jiǎn)诬塒43 枕木間距，500～600mm卵石道床＞350mm二起重機(jī)構(gòu)造組成2.1吊梁行車：1臺(tái)〔120t，五門滑輪組，雙卷?yè)P(yáng)〕2.2走行總成：2套2.3左側(cè)支腿：1套2.4右側(cè)支腿：1套2.5托架總成：4根2.6主橫梁總成：2根2.7吊梁扁擔(dān)：1套2.8端橫聯(lián)：2套2.9電纜托架：1套2.10行車電纜懸掛：1套2.11行車行程限位：1套2.12夾軌器：4套2.13操作平臺(tái)：1套2.14電器系統(tǒng)：1套2.15起重機(jī)運(yùn)行軌道1套三方案設(shè)計(jì)注：總體方案見(jiàn)圖LDSBH12030-00-000吊梁行車主要性能參數(shù)額定起重量：120t運(yùn)行軌距：2023mm軸距：2500mm卷?yè)P(yáng)起落速度：8m/min運(yùn)行速度：0-5m/min驅(qū)動(dòng)方式：集中驅(qū)動(dòng)自重：8t卷筒直徑：400mm卷筒容繩量：200m起升機(jī)構(gòu)：起重力氣Q靜=Q+W吊具=120+1.0=1211tm=1=0.92,P223，則鋼絲繩自由端靜拉力S:：S=Q靜/(η×m)=121/(0.92×12)/2=5.4t，選擇JM6t卷?yè)P(yáng)機(jī)；鋼絲繩破斷拉力總和∑t：∑t=S×n/k=5×5/0.82=30.4t＜32.3t，選擇鋼絲繩：6×229037-21.5-170，GB1102-7P19。鋼絲繩偏角計(jì)算：示意圖如下441408.9寸尺限極21、鋼絲繩與滑輪軸垂直平面的偏角90β=arctg2836.5=1.82°2、鋼絲繩與卷筒軸垂直平面的偏角140α=arctg4085=1.96°運(yùn)行機(jī)構(gòu)車輪直徑 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P355Q=120t、G=8t、集中驅(qū)動(dòng)LDS 8024LDS 8024三角桁架龍門吊計(jì)算書B(niǎo)H10則Pmax=〔Q+G

小〕/4=32，Pmin=G小

c/4=2t，P=c小

2Pmax3

Pmin=22t車輪和軌道線接觸，L=80mm，軌道方鋼40×80，車輪材料ZG40Mn2，則由公式：Pc 2210000 K1 L C1 C2 7.2 80 1.17 1.25式中K—常數(shù)7.2N/mm2，δ800MPa1 bL—踏面寬80mm5C1—轉(zhuǎn)速系數(shù)1.17，v=5m/min，n=3.140.35=4.5rpm2C—工作級(jí)別系數(shù)1.252選擇φ350mm輪組運(yùn)行靜阻力〔重載運(yùn)行〕m摩擦阻力F=〔Q+G 〕×w=〔120+8〕×0.015=1.92tm小P坡道阻力F=〔Q+G 〕×i=〔120+8〕×0.002=0.26tP小h風(fēng)阻力 FW=C×K×q×A=1.6×1.00×0.6×150×30×10-4=0.432th式中C—風(fēng)力系數(shù)1.6 表1—3—11Kh—高度系數(shù)1.00 表1—3—10 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》q—計(jì)算風(fēng)壓0.6×150N/m2表1—3—9A—迎風(fēng)面積30m2 表1—3—17運(yùn)行靜阻力Fj=Fm+Fp+Fw=1.92+0.26+0.432=2.612t=26120N電機(jī)選擇FjVo 261205Pj=1000m10000.9260=1.2kw式中Vo—運(yùn)行速度5m/minm—電機(jī)個(gè)數(shù)2個(gè)粗選P=Kd×Pj=〔1.1~1.3〕×1.2=1.32~1.56kw集中驅(qū)動(dòng)m=1YEJ100L—6 1.5Kw/940rpm《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)、冶金版、P830減速機(jī)n =Vo/〔π×D〕=5.7/〔π×0.35〕=5.2rpm輪n =940rpm電i=n

/n =940/5.2=180電 輪齒輪傳動(dòng)比：i

Z2 64= = =3Z!齒 21Z!減速機(jī)傳動(dòng)比：i減=i/i齒=60選取減速機(jī)傳動(dòng)比：i減59選取減速機(jī)型號(hào)：BLY22-59-1.5kw n電=940rpm構(gòu)造方案6門滑輪組，吊梁扁擔(dān)見(jiàn)圖吊梁行車主從動(dòng)臺(tái)車輪組計(jì)算：大車車輪踏面計(jì)算：3.2.1.1.：Q=120t，G=72.5t，G1=8t載荷計(jì)算：1201.1872.5Pmax= 872.58

=26.56tpmin=

8 =10t2P Pc p= maxc3

min

=21t車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算：P≤KDLCCC 1 1 2車輪和軌道線接觸，L=70mm，P43軌道，車輪材料ZG40Mn2則由公式：D≥

Pc=K1LC1C2

201047.2701.171

=339mm式中K—常數(shù)7.2N/mm2，δ800MPa1 bL—踏面寬70mm10C1—轉(zhuǎn)速系數(shù)1.15，v=10m/min，n=3.140.35=9.1rpm2C—工作級(jí)別系數(shù)1.02車輪直徑選取： D=500mm大車驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算：3.2.2.1：D=φ350mm v=10m/min3.2.2.2摩阻：Fm=(Q+G)ω=(120+72.5)×0.015=2.88t3.2.2.3坡阻：Fp=(Q+G)i=(120+72.5)×2%=3.85t3.2.2.4風(fēng)阻：F=CKhQA=1.6×1×0.6×150×30×10-4ω=0.432t式中C—風(fēng)力系數(shù)1.6 表1—3—11Kh—高度系數(shù)1.00 表1—3—10 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》q—計(jì)算風(fēng)壓0.6×150N/m2表1—3—9A—迎風(fēng)面積30m2 表1—3—17ω3.2.2.5運(yùn)行靜阻力：Fj=Fm+Fp+F=2.88+3.85+0.432=7.162tωF3.2.2.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率：P= j 0

7162010

=6.63kwj 1000m 10000.92603.2.2.7確定實(shí)際功率：P=KdPj=(1.1~1.3)Pj=7.29~8.62kw3.2.2.8確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)：YEJ160M1-6 P=7.5kw n=970rpm⑴： D=φ500mm，V=10m/min，nDVD

=970rpm電⑵車輪轉(zhuǎn)速： n =輪 n

=6.3rpm970n⑶整機(jī)傳動(dòng)比： i= n

=6.3

=153⑷齒輪傳動(dòng)比：

輪Z2 88= = =3.4Z!齒 26Z!⑸減速機(jī)傳動(dòng)比： i減=i/i齒=45⑹選取減速機(jī)傳動(dòng)比：i 選取43減⑺選取減速機(jī)型號(hào)： BLY33-43-7.5kw n =970rpm電(8)實(shí)際走行速度：V=n πD=6.3×π×0.5=9.9m/min輪主橫梁綜合性能計(jì)算：額定起重量： Q=120t龍門吊整機(jī)重量：G=72.5t吊梁行車重量：G1=8t龍門吊跨度： L=30m，3.3.2.主橫梁主要參數(shù)的選取：(如圖1)桁高：h=2.06m,桁寬：H=0.9m160016001600160002N316001600160002N1N210001N22601009 119122601009 119121上弦桿計(jì)算和選取〔按壓桿〕：Q=120t L=30m1

=8t q=0.65t/m小P= 2

(1.1Q+G

)=70t小計(jì)算主橫梁最大彎矩：M =

PL

qL22max 4 8=1.070301.00.653024 8計(jì)算軸向力：

=598t.mN =N

M 598= max= =249t上 下 h 2.4計(jì)算上弦桿所需最小截面積：A≥N上

249104= =13532mm2] 0.8230初選上弦桿截面〔板材，如右圖〕A=20236mm2 材料：Q345B [σ]=230MPa計(jì)算上弦桿截面性能參數(shù)：節(jié)間有效長(zhǎng)度：Lx=Lr=1.6m⑴計(jì)算X向性能參數(shù)：截面慣性矩： Ix=36005cm4Ix截面抗壓抗彎模量： W = xx下 y36005200.9636005200.96

36005= 19

=1895cm3A壓桿截面的慣性半徑：A

= =13.4cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λx

L 160=rx=13.4=11.9=xx壓桿的折減系數(shù)： φ=0.99x查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100⑵計(jì)算Y向性能參數(shù)：截面慣性矩： Iy=7316cm4I截面抗彎模量： Wy=

7316= 13

=582cm3y7316200.967316200.96IyA壓桿截面的慣性半徑：ryIyA

= =6cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λy

L 160=y==r 6

=26.7yy壓桿的折減系數(shù)： φ=0.98y查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100⑶節(jié)間力學(xué)計(jì)算：：Q=120t，G1=8t，m=4，偏載系數(shù)ψ=1.1輪壓：P

QG=

1.11208= =35t輪 m 4P L節(jié)間彎距：Mj= 輪

351.6=

=9.33t.m，Lj=1.6m6 6P L節(jié)點(diǎn)彎距：Md= 輪

351.6=

=4.67t.m12 12上弦桿性能校核計(jì)算：N⑴強(qiáng)度校核：σ=

Mj

=2451049.33104

=121.9+49.2=171.1MpaA W 20236 1895xσ＜[σ]=230Mpa 通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求⑵剛度校核：λ

LminN

160= 6M

=26.7＜[λ]=100 通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求218104 9.33104⑶穩(wěn)定性校核:σ= 上 j= =128.3+49.2=177.5MPax A Wx x

0.9520236

1895xσ<[σ]=230Mpa 通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求x下弦桿計(jì)算和選取〔按壓桿〕〔由上知〕N =N

M 598= max= =249t上 下 h 2.4計(jì)算下弦桿所需最小截面積：材料：Q235B [σ]=170MPaNA≥ 下

24910412401001240100212[] 2170初選下弦桿截面〔單根，背靠背，如右圖2[16材料：Q235B [σ]=170MPaA=12325mm2計(jì)算下弦桿截面性能參數(shù)：節(jié)間有效長(zhǎng)度：Lx=Lr=1.6m⑴計(jì)算X向性能參數(shù)：截面慣性矩： Ix=10306cm4I截面抗拉壓彎模量： Wx= xy10306123.2510306123.25

10306=11.2

=920cm3A壓桿截面的慣性半徑：A

= =9.1cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λx

L 160=rx=9.1=17.58=x壓桿的折減系數(shù)： φx=0.98查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100⑵計(jì)算Y向性能參數(shù)：截面慣性矩： Iy=6222cm4I截面抗彎模量： Wy=

6222=12.5

=497.76cm3y6222123.256222123.25IyA壓桿截面的慣性半徑：ryIyA

= =7.1cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λy

L 160=ry=7.1=22.5=ryy壓桿的折減系數(shù)： φ=0.97y查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100下弦桿性能校核計(jì)算：N⑴強(qiáng)度校核：σ=

249104=212325=101MpaAjσ＜[σ]=170Mpa 材料Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求⑵剛度校核：λ

LminN

160=7.1=22.5＜[λ]=100 通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求249104⑶穩(wěn)定性校核:σ= 下 = =104MPax 2Aj

0.97212325xσ<[σ]=170Mpa 材料Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求x腹桿計(jì)算和選取(壓桿)計(jì)算腹桿集中載荷：材料：Q235B [σ]=170MPa：：Q=120t G=8t q=0.65t/m L=30m1.1QGN= 2

q342

=81t3.3.3.3.2計(jì)算軸向力:N 81斜腹桿:N1=2sin

=2sin78.23=41.3tN1 41.3N3=sin71.6 =sin71.6=43.5t1可得計(jì)算腹桿所需最小截面積A≥N3

43.5104= =3198mm20.8170初選腹桿截面：材料Q235B [σ]=170MPa〔對(duì)扣圖2〕方管120*120*8 (A=3419mm2 q=26.84kg/m)計(jì)算腹桿截面性能參數(shù)：2.4節(jié)間有效長(zhǎng)度：Lx=Ly=L=sin78.23sin71.6=2.58m=258cm⑴計(jì)算X向性能參數(shù)：截面慣性矩： Ix=687cm4I截面抗拉壓彎模量： Wx= xy68734.1968734.19

687= 6

=114.5cm3A壓桿截面的慣性半徑：A

= =4.48cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λx

L 258=rx=4.48=57 2=xx壓桿的折減系數(shù)： φ=0.84x查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100⑵計(jì)算Y向性能參數(shù)：同上腹桿性能校核計(jì)算：N⑴強(qiáng)度校核：σ= Aj

43.5104= 3419

=127Mpaσ＜[σ]=170Mpa 材料：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求⑵剛度校核：λ

Lmin

258=4.48

=57＜[λ]=100 材料：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求N⑶穩(wěn)定性校核:σ=

43.5104= =151MPax AX j

0.843419xσ<[σ]=170Mpa 材質(zhì)：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求x水平桿計(jì)算和選取〔壓桿〕水平桿軸向力計(jì)算：1N2=N×cos78.23°=8.4t 〔見(jiàn)腹桿軸向力計(jì)算〕1水平桿所需最小截面積：N 8.41042A 2

]=0.8170=617mm21201201初選水平桿截面：材料Q235B [σ]=170MPa槽鋼[12 A=1568mm2 q=12kg/m計(jì)算水平桿截面性能參數(shù)：節(jié)間有效長(zhǎng)度:Lx=Ly=1m=100cm⑴計(jì)算X向性能參數(shù)：截面慣性矩： Ix=388cm4I截面抗拉壓彎模量： Wx= xy38815.6838815.68

388=6.3

=61.6cm3A壓桿截面的慣性半徑：A

= =4.97cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λx

L 100=rx=4.97=20.1=xx壓桿的折減系數(shù)： φ=0.98x查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100⑵計(jì)算Y向性能參數(shù)：截面慣性矩： Iy=38cm4I截面抗彎模量： Wy=

38=1.59=23.9cm3y3815.683815.68IyA壓桿截面的慣性半徑：ryIyA

= =1.5cm壓桿的柔度〔長(zhǎng)細(xì)比：λy

L 100=ry=1.5=r

=66yy壓桿的折減系數(shù)： φ=0.82y查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷P1-1521-1-100水平桿性能校核計(jì)算：N⑴強(qiáng)度校核：σ= Aj

8.4104= 1568

=53.57Mpaσ＜[σ]=170Mpa 材質(zhì)：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求⑵剛度校核：λ

LminN

100=1.5

=66＜[λ]=100 材質(zhì)：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求8.4104⑶穩(wěn)定性校核:σ= 2 = =65MPax AX j

0.821568xσ<[σ]=170Mpa 材質(zhì)：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求xNσ= 2

8.4104= =54.66MPay Ay j

0.981568y節(jié)點(diǎn)計(jì)算y

σ<[σ]=170Mpa 材質(zhì)：Q235B通過(guò)驗(yàn)算滿足使用要求腹桿受力N3=43.5t=435kN ，節(jié)點(diǎn)板厚度選用δ12焊縫高度k=8mm 共四條焊縫每條焊縫受力N=

4354

=100.75kNN 100.75103焊縫長(zhǎng)度l

119mmw 0.7f

0.718150f式中：β=1 h=8mm [τ]=150MPaf f〔4〕上弦陽(yáng)頭焊縫計(jì)算共四條焊縫，承受開(kāi)坡口焊接，坡口承受20×45°每條焊縫受力N=2490/4=622.5KNN 622.5103l 296mmw 0.7f

0.7120150f下弦陽(yáng)頭計(jì)算略。主橫梁整體性能驗(yàn)算：主橫梁整體截面性能參數(shù)：①主橫梁截面參數(shù)：桁寬H=1mh=2.4m，節(jié)間Lj=1.6m跨度L=30m②主橫梁整體截面慣性矩：I=6983912cm4I 6983912③主橫梁整體截面抗彎模量：W 上

y = 162.7 =42925cm3上I 6983912W = = =56595cm3下主橫梁整體剛度驗(yàn)算：5qL 4PL3

y 123.4下603031000 50.653041000f=48EI+

384 EI

=482.16983912+L L

3842.16983912=2.301+0.467=2.768cm=1083＜[f]=700主橫梁整體性能參數(shù)通過(guò)計(jì)算3.3.3.5.4主橫梁聯(lián)接銷軸、陰陽(yáng)頭耳板計(jì)算及選取主橫梁聯(lián)接銷軸計(jì)算及選取〔雙銷〕N 2.49106拉力F=2= 2 =1.245×106KN5400.61.33 3銷軸材質(zhì)40Cr[τ]= =2351.33 34F上弦銷軸直徑D12235=6748mm2雙銷D=82mm， 取D=100mm4F下弦銷軸直徑D12=2235=3374mm2取D=80mm聯(lián)接耳板厚度計(jì)算：《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P734kFσ=2a

≤[σ]式中：K——系數(shù)取1.2~14，計(jì)算時(shí)多取偏大值；。a——孔兩邊板的寬度；上弦取244mm，下弦取114mm。δ——板的厚度；S[σ]——板材料的許用應(yīng)力；[σ]=σ/1.5=230MPaSFK 2.491061.4上弦單耳厚度：δ≥ = =62mm 取δ=100mma[] 244230FK上弦雙耳厚度：δ≥2a[]=FK下弦單耳厚度：δ≥ 2a[ ]

2.491061.422442302.491061.42114230

=36mm 取δ=50mm=66mm 取δ=100mmFK 2.491061.4下弦雙耳厚度：δ≥4a[]=托架載荷分析：見(jiàn)圖

230

=33mm 取δ=40mm1m1myP=23tP=23t1mP=23tP=23txRA2mRB3.5m〔一〕托架載荷分析圖y〔一〕托架載荷分析圖y23t23t-23t-23txy〔二〕剪力圖-11.5tmx-11.5tm〔三〕彎矩圖Q =120×1.1+8+44=184t35019035019031Q=184/4=46tN=46/2=23t M=PL=23×0.5=11.5tm試選截面，如右圖材料：Q235B [σ]=170MPa截面積：S=179.79cm2 截面慣性距Ia=35177㎝4上35177上截面模量：W

= 16.5

=21313托架截